專利名稱：一種直流轉(zhuǎn)換電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用 新型涉及電源領(lǐng)域，特別涉及一種在脈沖信號控制下從源直流信號轉(zhuǎn)換成 目標(biāo)直流信號的DC-DC轉(zhuǎn)換電路。
背景技術(shù)：
目前，傳統(tǒng)的DC-DC電路設(shè)計方案中，MOS管電壓非常較高約800V，需要使用1200V 管子，加之電流較大，目前只有IGBT能達(dá)到此參數(shù)，但I(xiàn)GBT的開關(guān)損耗較大，開關(guān)速度較慢 (目前最高只有40K)，這些不利因素會導(dǎo)致電源轉(zhuǎn)換效率較低，磁元件體積倍增，可靠性變差。

實用新型內(nèi)容為了克服目前傳統(tǒng)的DC-DC電路設(shè)計中MOS管電壓非常高，只能使用IGBT，而 IGBT的開關(guān)損耗較大，速度慢的不足，本實用新型提供一種使用軟開關(guān)的直流轉(zhuǎn)換電路。本實用新型為實現(xiàn)其目的而采用的技術(shù)方案是一種直流轉(zhuǎn)換電路，包括受控開 關(guān)管Q26、受控開關(guān)管Q27、受控開關(guān)管A33和受控開關(guān)管Q34以及對控制芯片產(chǎn)生的脈沖 進(jìn)行加強(qiáng)的脈沖加強(qiáng)電路，所述的脈沖加強(qiáng)電路的輸出脈沖信號分別與受控開關(guān)管Q26、受 控開關(guān)管Q27、受控開關(guān)管A33和受控開關(guān)管Q34的柵極相連，所述的受控開關(guān)管Q26、受控 開關(guān)管Q27、受控開關(guān)管A33和受控開關(guān)管Q34串連連接在源直流電源的正極與負(fù)極之間，所述的源直流電源的正極經(jīng)電源濾波電容E4接地，所述的源直流電源的負(fù)極經(jīng) 電源濾波電容ElO接地；所述的受控開關(guān)管Q26的源極接所述的源直流電源的正極；所述的受控開關(guān)管Q27的漏極與受控開關(guān)管A33的源極的連接處經(jīng)諧振電感L7 金膜電容C103加到主變壓器T40的源邊線圈T40A上，主變壓器T40A的另一引腳接地；所述的受控開關(guān)管Q26的漏極與受控開關(guān)管Q27的源極的連接點(diǎn)經(jīng)反向的快恢復(fù) 二極管D15接地；所述的受控開關(guān)管A33的漏極與受控開關(guān)管Q34的源極的連接點(diǎn)經(jīng)快恢復(fù)二極管 D20接地；所述的受控開關(guān)管Q34的漏極接所述的源直流電源的負(fù)極(_)；所述的主變壓器T40的副邊線圈T40B和副邊線圈T40C并連連接，所述的主變壓 器T40的副邊線圈T40B的正端接整流二極管D27的正極，所述的主變壓器T40的副邊線圈 T40C的正端接整流二極管D34的正極，整流二極管D27和整流二極管D34的負(fù)極連接后經(jīng) 續(xù)流電感LlO —路跟電解電容E6充電，另一路就是輸出DC的正極，電解電容E6的負(fù)極與 副邊線圈T40B和副邊線圈T40C的負(fù)端連接，就是輸出DC的負(fù)極。本實用新型的特點(diǎn)如下開關(guān)功率管電壓應(yīng)力較低，理論值在450V左右，并可實現(xiàn)軟開關(guān)。與傳統(tǒng)設(shè)計方 案相比，MOS管電壓應(yīng)力減半；在高電壓轉(zhuǎn)換電路里，可用較為常用的MOS管，開關(guān)頻率可工作在IOOK以上，由于實現(xiàn)了軟開關(guān)，開關(guān)損耗較低，轉(zhuǎn)換效率提高，磁元件體積減小。
以下將結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型進(jìn)行較為詳細(xì)的說明。

圖1為本實用新型實施例1電路原理圖。圖2為實施例1工作過程圖(一)。圖3為實施例1工作過程圖(二)。圖4為實施例1工作過程圖(三)。圖5為實施例1工作過程圖(四)。圖6為實施例1工作過程圖(五)。圖7為實施例1工作過程圖(六)。圖8為實施例1工作過程圖(七)。
具體實施方式
實施例1，如圖1所示，本實施例是一種源電源為正極+400和負(fù)極為-400的高壓 直流電源，通過本電路轉(zhuǎn)換產(chǎn)生根據(jù)需要的目標(biāo)直流電流，如圖1所示本電路包括受控開 關(guān)管Q26、受控開關(guān)管Q27、受控開關(guān)管A33和受控開關(guān)管Q34以及對控制芯片產(chǎn)生的脈沖 進(jìn)行加強(qiáng)的脈沖加強(qiáng)電路，脈沖加強(qiáng)電路的輸出脈沖信號分別與受控開關(guān)管Q26、受控開關(guān) 管Q27、受控開關(guān)管A33和受控開關(guān)管Q34的柵極相連，本實施例中脈沖加強(qiáng)電路產(chǎn)生的脈 沖如圖2所示，四種脈沖信號周期相同，輸入到受控開關(guān)管Q26柵極的脈沖信號是一種脈沖 寬度只有周期的1/5或者更小的脈沖信號，輸入到受控開關(guān)管Q27柵極的脈沖信號的脈沖 寬度為周期的一半，并與輸入到受控開關(guān)管Q26柵極的脈沖信號同步，輸入到受控開關(guān)管 A33的柵極的脈沖信號為輸入到受控開關(guān)管Q27柵極的脈沖信號延遲1/2周期的信號，輸入 到受控開關(guān)管Q34柵極的脈沖信號為輸入到受控開關(guān)管Q26柵極的脈沖信號延遲1/2周期 的信號。本實施例中，受控開關(guān)管Q26、受控開關(guān)管Q27、受控開關(guān)管A33和受控開關(guān)管Q34 串連連接在源直流電源的正極與負(fù)極之間，源直流電源的正極經(jīng)電源濾波電容E4接地，源直流電源的負(fù)極經(jīng)電源濾波電容 ElO接地；受控開關(guān)管Q26的源極接所述的源直流電源的正極；受控開關(guān)管Q27的漏極與受控開關(guān)管A33的源極的連接處經(jīng)諧振電感L7金膜電 容C103加到主變壓器T40的源邊線圈T40A上，主變壓器T40A的另一引腳接地；受控開關(guān)管Q26的漏極與受控開關(guān)管Q27的源極的連接點(diǎn)經(jīng)反向的快恢復(fù)二極管 D15接地；受控開關(guān)管A33的漏極與受控開關(guān)管Q34的源極的連接點(diǎn)經(jīng)快恢復(fù)二極管D20接 地；受控開關(guān)管Q34的漏極接所述的源直流電源的負(fù)極(_)；主變壓器T40的副邊線圈T40B和副邊線圈T40C并連連接，主變壓器T40的副邊 線圈T40B的正端接整流二極管D27的正極，主變壓器T40的副邊線圈T40C的正端接整流二極管D34的正極，整流二極管D27和整流二極管D34的負(fù)極連接后經(jīng)續(xù)流電感LlO —路 跟電解電容E6充電，另一路就是輸出DC的正極，電解電容E6的負(fù)極與副邊線圈T40B和副 邊線圈T40C的負(fù)端連接，就是輸出DC的負(fù)極。下面對本實施例的電路進(jìn)行分析 如圖2所示當(dāng)t0時刻之后受控開關(guān)管Q26、受控開關(guān)管Q27均開通，電流來自 +400V經(jīng)諧振電感L7金膜電容C103加到主變壓器T40的源邊T40A上，在主器副邊快恢復(fù) 二極管D27開通，電流經(jīng)續(xù)流電感LlO —路跟電解電容E6充電，另一路送往負(fù)載就是目標(biāo) DC電源的輸出。如圖3所示當(dāng)tl時刻之后受控開關(guān)管Q26關(guān)閉，受控開關(guān)管Q27繼續(xù)開通，此 時，諧振電感L7所存取的能量維持電流的方向不變，經(jīng)金膜電容C103到主變壓器T40的源 邊線圈T40A和快恢復(fù)二極管D15、受控開關(guān)管Q27形成回路，在主變壓器T40的副邊，續(xù)流 電感LlO開始續(xù)流迫使輸出整流二極管D27、D34同時開通，變壓器無能量輸出，電流一直維持。如圖4所示當(dāng)t2時刻之后受控開關(guān)管Q27關(guān)閉，而受控開關(guān)管Q33開通，此時， 諧振電感L7所存取的能量維持電流的方向不變，在諧振電感L7的左邊經(jīng)受控開關(guān)管Q33 強(qiáng)迫受控開關(guān)管Q34體二極管開通，在諧振電感L7的右邊經(jīng)金膜電容C103和主變壓器T40 的源邊線圈T40A和電解電容ElO形成回路，在主變壓器T40的副邊，T40B和T40C電流維 持不變續(xù)流電感LlO繼續(xù)續(xù)流輸出整流二極管D27、D34繼續(xù)開通，變壓器無能量輸出，諧振 電感L7的能量維持電流約400納秒。如圖5所示當(dāng)t3時刻之后受控開關(guān)管Q34迅速開通而受控開關(guān)管Q33繼續(xù)開通， 此時，諧振電感L7所存取的能量逐漸消耗完畢，電流過零，方向扭轉(zhuǎn)，電流經(jīng)金膜電容C103 諧振電感L7開關(guān)管受控開關(guān)管Q33和受控開關(guān)管Q34吸入電解電容ElO加在主變壓器T40 上，在主變壓器T40的副邊，快恢復(fù)二極管D34開通電流經(jīng)續(xù)流電感LlO —路跟電解電容E6 充電另一路送往負(fù)載。如圖6所示當(dāng)t4時刻之后受控開關(guān)管Q34關(guān)閉受控開關(guān)管Q33繼續(xù)開通，諧振 電感L7所存取的能量維持電流的方向不變，諧振電感L7的左邊經(jīng)受控開關(guān)管Q33強(qiáng)迫D20 二極管開通，右邊經(jīng)金膜電容C103和主變壓器形成回路，在主變壓器T40副邊，續(xù)流電感 LlO開始續(xù)流迫使輸出整流二極管D27、D34同時開通，變壓器無能量輸出，電流一直維持。如圖7所示當(dāng)t5時刻之后受控開關(guān)管Q33關(guān)閉受控開關(guān)管Q27開通，諧振電感 L7所存取的能量維持電流的方向不變，諧振電感L7左邊經(jīng)Q27強(qiáng)迫Q26體二極管開通，右 邊經(jīng)金膜電容C103和主變壓器和電解電容E4形成回路，副邊電流維持不變LlO繼續(xù)續(xù)流 輸出整流二極管D27、D34開通，變壓器無能量輸出，諧振電感L7的能量維持電流約400納 秒。如圖8所示t6之后與圖2所示的t0之后一樣，以后按t0_t5循環(huán)。電路特點(diǎn)開關(guān)功率管電壓應(yīng)力較低，理論值在450V左右，并可實現(xiàn)軟開關(guān)。與傳統(tǒng)設(shè)計方案相比，MOS管電壓應(yīng)力減半；在高電壓轉(zhuǎn)換電路里，可用較為常用 的MOS管，而傳統(tǒng)的類似電路由于輸入電壓較高(約800V)，要用1200V管子，加之電流較 大，目前只有IGBT能達(dá)到此參數(shù)，但I(xiàn)GBT的開關(guān)損耗較大，開關(guān)速度較慢(目前最高只有 40K)，這些不利因素會導(dǎo)至電源轉(zhuǎn)換效率較低，磁元件體積倍增，可靠性變差。相對，使用此電路完全可 解決這些問題，開關(guān)頻率可工作在IOOK以上，由于實現(xiàn)了軟開關(guān)，開關(guān)損耗較 低，轉(zhuǎn)換效率提高，磁元件體積減小。
權(quán)利要求1.一種直流轉(zhuǎn)換電路，包括受控開關(guān)管Q26、受控開關(guān)管Q27、受控開關(guān)管Q33和受控開 關(guān)管Q34，所述的受控開關(guān)管Q26、受控開關(guān)管Q27、受控開關(guān)管A33和受控開關(guān)管Q34的柵 極分別與控制脈沖信號相連，其特征在于所述的受控開關(guān)管Q26、受控開關(guān)管Q27、受控開 關(guān)管A33和受控開關(guān)管Q34串連連接在源直流電源的正極與負(fù)極之間，所述的源直流電源的正極經(jīng)電源濾波電容E4接地，所述的源直流電源的負(fù)極經(jīng)電源 濾波電容ElO接地；所述的受控開關(guān)管Q26的源極接所述的源直流電源的正極；所述的受控開關(guān)管Q27的漏極與受控開關(guān)管A33的源極的連接處經(jīng)諧振電感L7金膜 電容C103加到主變壓器T40的源邊線圈T40A上，主變壓器T40A的另一引腳接地；所述的受控開關(guān)管Q26的漏極與受控開關(guān)管Q27的源極的連接點(diǎn)經(jīng)反向的快恢復(fù)二極 管D15接地；所述的受控開關(guān)管A33的漏極與受控開關(guān)管Q34的源極的連接點(diǎn)經(jīng)快恢復(fù)二極管D20 接地；所述的受控開關(guān)管Q34的漏極接所述的源直流電源的負(fù)極(-)；所述的主變壓器T40的副邊線圈T40B和副邊線圈T40C并連連接，所述的主變壓器T40 的副邊線圈T40B的正端接整流二極管D27的正極，所述的主變壓器T40的副邊線圈T40C 的正端接整流二極管D34的正極，整流二極管D27和整流二極管D34的負(fù)極連接后經(jīng)續(xù)流 電感LlO —路跟電解電容E6充電，另一路就是輸出DC的正極，電解電容E6的負(fù)極與副邊 線圈T40B和副邊線圈T40C的負(fù)端連接，就是輸出DC的負(fù)極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直流轉(zhuǎn)換電路，其特征在于還包括驅(qū)動電路，所述的驅(qū) 動電路設(shè)置在控制脈沖信號與受控開關(guān)管Q26、受控開關(guān)管Q27、受控開關(guān)管Q33和受控開 關(guān)管Q34的柵極之間。
專利摘要本實用新型公開了一種直流轉(zhuǎn)換電路，包括由脈沖信號控制的源直流電源、受控開關(guān)管、輸出目標(biāo)電壓。本實用新型的特點(diǎn)如下開關(guān)功率管電壓應(yīng)力較低，理論值在450V左右，并可實現(xiàn)軟開關(guān)。與傳統(tǒng)設(shè)計方案相比，MOS管電壓應(yīng)力減半；在高電壓轉(zhuǎn)換電路里，可用較為常用的MOS管，開關(guān)頻率可工作在100K以上，由于實現(xiàn)了軟開關(guān)，開關(guān)損耗較低，轉(zhuǎn)換效率提高，磁元件體積減小。
文檔編號H02M3/335GK201898444SQ20102062582
公開日2011年7月13日 申請日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月24日
發(fā)明者魏晨光 申請人:深圳市金威源科技有限公司